中国电力

2025, 58(9): 0-0.

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基于改进分布式拥塞控制的风电场有功功率调度方法

许晋宇, 徐慧

2025, 58(9): 1-9. DOI: 10.11930/j.issn.1004-9649.202502026

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针对集中式有功功率分配方法应用于大规模风电场时存在的计算和通信负担显著、鲁棒性差、故障风险高等问题，研究了一种基于分布式拥塞控制的风电场有功功率调度方法。首先，考虑到桨距角调整引起的机械疲劳以及转子降速过快引起的控制模式切换，引入了量化桨距角和转子转速对风电机组功率增量的灵敏度成本函数；其次，利用拥塞指数来优化功率分配和跟踪性能；最后，通过分布式一致性算法简化了风电机组功率参考的计算，显著降低了控制中心的计算和通信负担，使得所提方法具有可扩展性。与集中式控制方法进行对比分析表明，所提方法在功率跟踪性能、功率分配和鲁棒性方面更优。

考虑移动储能配置和调度的配电网抗灾能力提升策略

刘永梅, 吴鸣, 李瑛, 原于淇, 席嫣娜, 赵凤展

2025, 58(9): 10-22. DOI: 10.11930/j.issn.1004-9649.202502064

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为了降低高比例光伏接入对供电电能质量的影响和提高极端灾害发生时的供电保障能力，更具灵活性和经济性的移动储能是提升配电网抗灾能力的有效措施之一。根据高比例光伏接入场景下配电网在灾害发生后对移动储能的需求，构建了计及经济性、脆弱性和移动储能容量3个方面的移动储能配置多目标优化模型，并在极端灾害场景下提出了基于可分离移动储能初始位置布置和应急响应调度的两阶段弹性提升优化调度模型，通过调度控制可分离移动储能的接入位置和充放电功率，实现极端灾害下的供电应急恢复，并提高移动储能在平时和灾时的复用价值，最后通过算例验证了所提方法的有效性。

基于CEEMDAN与NRBO-XGBoost的含光伏配电网漏电故障辨识

刘晗, 刘金东, 李贺, 李彦立, 于起媛, 赵远, 耿亚男

2025, 58(9): 23-32. DOI: 10.11930/j.issn.1004-9649.202501003

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针对在含光伏电源的配电网中，现有剩余电流保护装置难以实现漏电故障的准确识别，存在误动、拒动的问题，提出一种基于完全自适应噪声集合经验模态分解（complete ensemble empirical mode decomposition with adaptive noise，CEEMDAN）与牛顿拉夫逊优化算法（Newton-Raphson-based optimizer，NRBO）优化梯度提升决策树（eXtreme Gradient Boosting，XGBoost）的含光伏配电网漏电故障辨识模型。首先，采用CEEMDAN对含光伏配电网的漏电信号进行分解；然后，提取分解后各模态分量的能量熵构建漏电故障特征集；最后，将能量熵特征输入到NRBO-XGBoost识别模型，实现对含光伏配电网不同漏电状态的辨识。通过仿真数据对所提方法进行验证，结果表明：与其他模型相比，所提方法具有更高的辨识精度。

基于AHFS与RBF的光储VSG虚拟惯量灵活控制研究

肖湘奇, 邓汉钧, 邹晟, 肖建红, 李恺, 马斌

2025, 58(9): 33-43. DOI: 10.11930/j.issn.1004-9649.202410050

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针对传统光储虚拟同步发电机（virtual synchronous generator，VSG）并网存在有功超调和系统动态振荡的问题，提出一种基于有功高频反馈抑制（active high-frequency feedback suppression，AHFS）与径向基函数（radial basis function，RBF）的光储VSG虚拟惯量灵活控制策略。引入一阶滤波环节，提高系统高频抑制能力，在功率反馈环节中加入有功微分项，改变系统的动态性能；构造考虑系统有功超调量和上升时间2项指标的目标函数，利用粒子群算法求解有功微分系数的最优值；结合RBF神经网络设计虚拟惯量自适应调节控制策略，根据系统角速度及其变化率实时在线灵活调整虚拟惯量。联合控制方法有效改善了传统VSG存在输出有功超调和频率过冲问题。结果表明，所提控制策略可有效抑制频率偏差和有功超调，提升了系统的暂态稳定性。

基于有源谐波电阻控制的下垂控制变流器振荡抑制策略

胡雪凯, 孟良, 李磊, 杨洋, 殷一林, 雷万钧

2025, 58(9): 44-53, 67. DOI: 10.11930/j.issn.1004-9649.202502048

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下垂控制变流器在50 Hz以下的频段呈现出容性特征，导致其与感性电网交互时容易产生RLC振荡，从而对电网造成危害。基于此，首先利用谐波线性化的方法建立了下垂控制变流器的序阻抗模型，揭示了下垂控制变流器和电网交互后产生振荡的机理；接着，提出有源谐波电阻的控制策略，该策略仅需要修正变流器的电压环指令，便可以将变流器在除基波以外的阻抗特性塑造为电阻特性，从而避免和感性电网交互时的振荡；有源谐波电阻值可能对系统稳定性有一定影响，提出一种自适应控制策略调节该参数值，从而始终可以很好地抑制系统振荡。最后，通过仿真和硬件在环实验验证了有源谐波电阻控制策略的有效性。

基于LSD算法的多分支配电网故障定位

吉兴全, 张祥星, 张玉敏, 叶平峰, 王德龙, 黄心月

2025, 58(9): 54-67. DOI: 10.11930/j.issn.1004-9649.202411045

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针对多分支配电网行波故障定位方法存在波头标定精度低和测距成本高的问题，提出一种基于直线检测算法（line segment detector，LSD）的多分支配电网故障定位方法。首先，明晰故障行波波头的陡斜直线特征，图像化处理长时窗下的故障行波数据，采用LSD算法实现图像中陡斜直线段的亚像素级检测，建立陡斜直线段的像素位置与行波波头位置之间的转换关系，实现故障行波波头的标定。其次，针对后续波头难以辨识的问题，提出一种基于单双端行波法相结合的多分支配电网故障定位方法，剖析配电网分支线路故障行波的传输特性，依据波头到达时间和极性构造行波筛选条件，判别含有效信息的区段行波，进而推断分支线路故障点的位置，并基于双端初始行波波头时差推断主干线路故障点的位置，进而在无须配置分支线路末端量测终端的前提下，实现多分支配电网的故障定位。最后，采用Matlab/Simulink仿真软件搭建多分支配电网仿真模型，对所提方法进行测试，仿真结果表明，所提方法能够有效标定波头并具有较高的故障定位精度。

基于网络流算法和深度神经网络的智能变电站二次系统故障定位方法

陶军, 钟鸣, 张艺, 刘锋, 武玉珠, 夏振兴

2025, 58(9): 68-78. DOI: 10.11930/j.issn.1004-9649.202502061

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现有智能变电站二次系统故障定位方法依赖于特定类型的故障特征量，缺乏对多种故障类型综合处理的能力，在面临电力网络动态变化时，无法快速对方案进行修正。针对该挑战，提出了一种基于网络流算法和深度神经网络（deep neural network，DNN）的故障定位方法。采用新的故障类型分类方法，重新定义简单故障、伪复杂故障和复杂故障。构建故障特征编码与矩阵关系模型，并引入网络流算法，解决复杂故障定位中的链路故障与节点故障定位模糊的问题。将网络流算法与深度神经网络模型深度融合，实现对智能变电站二次系统故障的精准定位。通过仿真算例比较发现，所提方法不仅能够提高复杂故障识别的准确性，缩短故障定位时间，而且可以有效应对电力系统动态变化，提升了故障定位能力。

分区协同下适应新一代智能变电站的通信链路故障定位方法

叶远波, 王吉文, 孙振兴, 王志强, 赵勇呓

2025, 58(9): 79-87. DOI: 10.11930/j.issn.1004-9649.202411017

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新一代智能变电站融合部分装置实体，物理链路承载信息增多，链路故障后易涌现海量告警信息，增大了链路定位难度。为此，提出分区协同下适应新一代智能变电站的通信链路故障定位方法。首先建立了通信链路的图论表征方法，以连通矩阵定义节点属性，并表征节点相对位置和链路连接关系；依托告警信息推演表征节点故障状态，构建交换机节点状态重构方法，弥补交换机无告警监视的不足；基于分区协同思想构建3类连接单元并建立链路定位目标函数，采用多策略改进长鼻浣熊优化算法（multi-strategy improved coati optimization algorithm，MSCOA）求解，实现链路定位目标。基于某220 kV智能变电站的定位结果表明，该方法实现简单，收敛迅速，覆盖网络全面，对于不同位置、不同类型的链路故障均能实现准确定位，能够为现场运维提供关键指导。

“交改直”系统交流滤波器投切组合优化策略

冯轩, 孔祥平, 杜晓舟, 费骏韬, 张献蒙, 蒋秋雨, 李振兴

2025, 58(9): 88-96. DOI: 10.11930/j.issn.1004-9649.202504051

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“交改直”直流输电工程能够有效提升输电效率并解决新增线路空间限制等难题，但在实际运行中，交流滤波器的投切操作会引发谐波畸变，影响电能质量。针对这一问题，通过分析现场录波数据，提取了交流滤波器投切过程中的关键特征，并提出了工程优化措施。同时，考虑到工程实际运行方式的局限性和实验条件的限制，基于实际系统参数建立了精细化仿真模型，利用强化学习算法提出了一种交流滤波器投切组合优化策略。仿真结果表明，该策略能够有效降低总谐波畸变率（total harmonic distortion，THD），显著提升系统电能质量，为“交改直”工程的稳定运行提供重要技术支撑。

基于改进模因算法的含微网群的柔性配电网多目标优化控制

赵珊珊, 高菲, 李雅洁, 李建芳, 张瑜, 段祥骏, 董伟杰

2025, 58(9): 97-104. DOI: 10.11930/j.issn.1004-9649.202411003

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为充分发挥柔性开关（soft open point，SOP）协调控制分布式发电和电动汽车、储能等多样化微网群的作用，对含微网群的柔性配电网的协调优化控制策略进行了研究。分析了不同类型SOP接入发挥的功能和SOP的运行控制模式。综合考虑SOP接入后的削峰填谷、负载均衡作用及电网运行的经济性，建立了以日负荷方差、负载率方差和有功网损最小的多目标优化模型。考虑柔性配电网的复杂性，提出了改进模因算法进行多目标优化求解方法。仿真验证表明，所提优化模型可通过控制SOP实现降低网损和均衡负载的目的。

基于双层主从博弈的主动配电网协同调度

王世谦, 韩丁, 王楠, 白宏坤, 宋大为, 胡彩红

2025, 58(9): 105-114. DOI: 10.11930/j.issn.1004-9649.202412002

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为解决电力需求侧资源调动不足的问题，提出一种基于多主体主从博弈和综合需求响应的主动配电网双层博弈协同调度模型。设计多利益主体差异化效益模型，反映多类电力需求响应和碳交易情况。提出下层多主体主从博弈决策模型，领导者是微网运营商，跟随者包括储能运营商、分布式发电运营商和负荷聚合商等，各主体寻求自身目标最优。建立主动配电网双层博弈协同调度模型，并考虑系统不同层级目标特性，应用求解器和麻雀搜索算法求解模型。仿真算例表明，所提方法能够统筹不同层级多类电力需求响应，保障各市场主体经济利益，提升系统整体综合效益。

基于构网型储能的新能源微电网电压动态控制性能分析与优化

张宸宇, 喻建瑜, 史明明, 刘瑞煌

2025, 58(9): 115-123. DOI: 10.11930/j.issn.1004-9649.202411028

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配置构网型储能设备可有效抑制新能源微电网中负荷投切、分布式新能源出力波动引起的电压动态越限。现有研究大多基于单机构网型储能经感性线路并网模型，忽略了系统有功无功耦合及微电网线路阻感比的影响，仅能得到无功控制参数是电压动态控制主导因素的结论。因此，构建含构网型储能、分布式新能源和微电网网络的系统电压动态模型，利用系统电压动态模型的闭环响应矩阵最小奇异值与电压动态控制性能映射关系，分析了不同阻感比下，构网型储能控制参数配置对电压动态控制性能的影响。提出了面向电压动态控制性能提升的构网型储能参数设计方法，并通过仿真系统进行验证，所提方法揭示了不同阻感比下构网型储能有功无功控制参数之间的协同与制约关系。

基于模型预测控制的区域电网频率控制方法

林济铿, 石涛

2025, 58(9): 124-137. DOI: 10.11930/j.issn.1004-9649.202503050

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新能源出力波动性及快速变化给新型电力系统的频率控制带来了新挑战。针对该问题，提出一种基于模型预测控制及随机优化技术的区域电网频率控制新方法。首先，构建基于预测信息的区域电网频率控制框架，将相邻区域频率波动引起的联络线功率扰动视为本区域扰动变量，从而实现本区域频率控制过程与相邻区域的有效解耦。其次，采用系统参数估计方法实现系统惯性常数的在线估计，并结合自适应在线核密度估计技术，建立机组惯性时间常数、负荷、新能源出力及相邻区域频率偏差的预测概率模型，实现各类不确定性因素的精确建模。再次，在此基础上，提出基于模型预测控制并计及多种不确定性因素的频率控制随机优化模型及快速求解算法。最后，采用修改的IEEE-39节点系统验证所提方法的有效性。算例结果表明，相较于确定性方法和仅考虑功率扰动不确定性的方法，所提方法的控制性能标准均值分别提高了14.98个百分点和11.38个百分点，区域控制偏差绝对值均值分别降低了5.30 MW和2.22 MW，证明了该新方法的有效性和先进性。所提模型及算法可为新型系统下的区域电网频率控制提供借鉴。

“十五五”电网规划安全稳定分析关键问题

周勤勇, 郝绍煦, 董武, 张立波, 张健, 贺海磊, 赵蕾蕾

2025, 58(9): 138-147. DOI: 10.11930/j.issn.1004-9649.202504017

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“十五五”时期是中国实现碳达峰标志性目标的关键阶段，新能源发电的发展超预期，电网规划面临前所未有的挑战与机遇。分析了“十五五”时期电网新能源高占比出力成为常态、输配电网动态过程耦合、系统规模增长对稳定性提升作用弱化的技术特点。对应其特点，在“十五五”电网规划的安全稳定分析中，要开展安全稳定分析典型方式筛选、考虑分布式电源的负荷建模、电力电子化电源的承载能力、短路电流综合治理等研究工作。在新技术应用方面，要针对不同场景，开展构网型技术应用、输电技术路线选择等研究工作。

低惯量电力系统频率安全约束优化运行研究综述与展望

傅国斌, 杨凯璇, 孙海斌, 文棋璇, 赵焕蓓, 文云峰

2025, 58(9): 148-163. DOI: 10.11930/j.issn.1004-9649.202502018

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随着电力电子接口资源渗透率的快速提升，电力系统惯量水平显著降低，传统同步机主导的电力系统频率动态特性发生深刻变革。系统梳理低惯量电力系统频率安全约束优化运行的关键问题、建模方法及求解策略，分析现有研究的局限性，并提出未来研究方向。在阐明低惯量电力系统优化运行面临的难点问题和挑战的基础上，从日前、日内、实时3个时间尺度总结低惯量电力系统优化运行模型的研究进展；进而，深入探讨非线性频率安全约束的多种类重构方法及源-荷不确定性处理方法；最后，给出多时间尺度协同优化、电力电子设备交互影响等前沿方向，以期为低惯量形态下中国新型电力系统的优化运行和频率安全提供参考。

计及储能随机接入退出行为的互联电网自适应负荷频率控制策略

满林坤, 吴珂鸣, 迟成, 尤金石, 赵梓潼, 张亚健

2025, 58(9): 164-174. DOI: 10.11930/j.issn.1004-9649.202502011

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利用储能参与互联电网负荷频率控制（load frequency control，LFC）可有效提升电网的频率韧性。然而，受到荷电状态、突发物理故障等因素影响，储能随机接入或退出可能造成LFC系统结构的不确定变化，不利于控制策略的设计。为此，提出基于异步切换的自适应LFC策略。首先，预设了一系列储能参与LFC的场景，针对每个场景，通过构造Lyapunov泛函确定控制参数设计约束。其次，针对储能随机接入/退出行为，基于平均驻留时间技术推导控制参数在任意2个场景间切换时的更新准则。最后，以最小化任意2个运行场景间的平均驻留时间为目标，设计基于和声搜索的LFC参数优化方法，有效提升电网对储能随机接入/退出行为的容忍度。仿真结果表明，与不考虑储能接入/退出的方案相比，所提方法有效降低了储能接入/退出行为对LFC系统动态行为的冲击影响。

电网碳减排贡献定量测算方法

张幸, 柴玉凤, 韩新阳, 王旭斌, 尹建光, 张新圣

2025, 58(9): 175-182. DOI: 10.11930/j.issn.1004-9649.202410052

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电网是连接电力生产和消费的重要平台，在全社会碳减排中发挥着重要的作用，但目前缺乏电网助力并网主体碳减排贡献的定量研究。借鉴Shapley值法的贡献分配思路，兼顾简明性和合理性，提出一种电网对并网主体碳减排贡献量测算方法。电网碳减排贡献比例由电网对减排量的边际作用决定，并可以通过简化公式计算，采用实测数据或者理论计算，论证有/无电网2种情况下并网主体碳减排量，依据2种情况下碳减排量相对大小，可以对电网碳减排贡献进行分类讨论，有/无电网不影响并网主体碳减排量时，电网的碳减排贡献为零；无电网则并网主体无法有效碳减排时，电网的碳减排贡献最大。该方法为衡量电网服务社会碳减排贡献提供了新思路和视角，为量化电网服务社会低碳转型的贡献提供了理论依据。

基于分形理论的电力现货市场出清电价预测方法

吴问足, 王旭辉, 卢苑, 陈婉, 田石金, 陈娴

2025, 58(9): 183-193. DOI: 10.11930/j.issn.1004-9649.202502005

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针对高比例新能源接入下电力现货市场出清电价的复杂波动特性，提出一种基于分形理论的出清电价预测方法。从单重分形与多重分形2个维度分析出清电价的波动特征，并构建相应的预测模型。单重分形预测方法通过计算hurst指数和盒维数，量化出清电价的长期记忆性和自相似性；多重分形预测方法通过相似模式匹配，精准应对新能源出力突变引发的局部波动异常。通过对5个地区的出清电价数据进行验证，结果表明，所提方法相比传统的“ARIMA+神经网络”方法，最大误差从43.95%降至8.41%，预测精度显著提升。进一步的适用性场景分析表明，当出清电价的hurst指数较大时，考虑单重分形特征的预测方法适用性较高；而当多重分形特征显著时，考虑多重分形特征的预测方法适用性较高。

计及多微网灵活性的端对端分散式交易策略

皇甫霄文, 李科, 许长清, 蒋小亮, 于昊正, 王汝靖

2025, 58(9): 194-204, 218. DOI: 10.11930/j.issn.1004-9649.202411059

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以可再生能源为主导地位的主动配电网需要激励各类分布式资源参与电网运行以增强系统的灵活性。为解决可再生能源大量并网引发的功率波动问题，在充分考虑主动配电网与微电网相互作用的基础上，引入共享储能（shared energy storage system，SESS）和端对端（peer to peer，P2P）交易机制，研究多微电网租赁SESS进行功率波动平抑和多微电网P2P灵活性交易策略。然后，提出基于非对称纳什议价的多微网系统收益分配机制，以非线性能量映射函数评估各微电网主体的贡献度，实现多微电网系统合作收益的公平分配。最后，采用交替方向乘子法对所提模型进行分布式计算求解，实现对各主体信息安全的有效保护。通过算例对比证明了所提方法的有效性。

面向分布式新能源聚合交易的可信合约化交易模型

张楠, 郭庆雷, 杜哲, 王栋, 张岩, 赵靓, 蒋宇

2025, 58(9): 205-218. DOI: 10.11930/j.issn.1004-9649.202503034

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当前聚合式绿电交易面临供需匹配效率低和信任机制缺失的双重挑战，亟须多技术协同构建灵活可信的交易体系。为此，创新性地融合主观逻辑信任评估模型、区块链不可篡改的存证机制及智能合约自动执行机制，构建了一种多技术协同的可信合约化交易模型。首先，通过构建基于交易行为特征分析的信誉量化机制，动态刻画交易主体可信度的演化规律；其次，设计基于烟花算法的分布式博弈匹配机制，实现多主体间的自主优化与高效匹配；进一步开发基于区块链的全流程智能合约链，打通聚合申报、撮合匹配及资金结算等关键环节，实现交易流程的可信、自动化闭环执行。仿真结果表明，相较于传统模式，所提动态信誉机制实现了对交易主体可信度的实时评估，有效提升了市场环境的透明度与公信力；绿电消纳率最高提升了46.5个百分点，系统总收益提升达38.2%；合约执行时延降低49.7%，吞吐量提升55%。

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